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閉口系統

鎖定
熱力學系統按照其和外界是否發生物質交換可分為開口系統和閉口系統。若一個熱力學系統和外界不發生物質交換,則成為閉口系統,也稱為閉口系。
中文名
閉口系統
外文名
closed system
學    科
熱力學

閉口系統簡介

閉口系統是指沒有和外界發生物質交換的熱力學系統,有時又稱為控制質量系統。閉口系統的質量保持恆定,取系統時應把所研究的物質都包括在邊界內。
圖1 閉口系統示意圖 圖1 閉口系統示意圖
如圖1,工質在氣缸中受熱膨脹而推動活塞及重物做功。這時,若取工質為一個熱力學系統,而取活塞、重物及熱源為外界,則當系統膨脹對外界做功時,系統的邊界隨活塞一起移動,沒有任何物質穿越邊界進入或離開系統,因而這個熱力學系統為閉口系統。閉口系統中包含的物質是固定的,故也稱閉口系統為控制質量。 [1] 

閉口系統閉口系熱力學第一定律

閉口系熱力學第一定律能量方程式為:
其中,w為系統對外所作的功而非膨脹功。
對常見的簡單可壓縮系統,只對外作膨脹功(體積功)而不作其他形式的功,則閉口系統的熱力學第一定律表達式 [2]  為:
閉口系統終壓相同時,可逆絕熱膨脹過程對外所作的功即膨脹功等於熱力學能降;不可逆絕熱膨脹過程對外所作的功等於熱力學能降,這個功僅是膨脹功的一部分。
參考資料
  • 1.    華自強,張忠進,高青等.工程熱力學(第四版).北京:高等教育出版社,2009:8-9
  • 2.    蔣漢文,邱信立.熱力學原理及應用.上海:同濟大學出版社,1990:63-64